高中物理人教版选修3-2 能力提升练习第五章 第3节　电感和电容对交变电流的影响　课后达标能力提升 Word版含解析

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【A组　基础巩固】
1．(多选)关于感抗，下列说法正确的是(　　 )
A．感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化
B．感抗大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关
C．感抗虽然对交流有阻碍作用，但不消耗能量
D．以上说法都不对
解析：选ABC.交变电流通过线圈时，由于自感现象而产生了对交变电流的阻碍作用，其阻碍作用与自感系数及电流的频率有关，由于电能仅与磁场能相互转化，电感并不消耗能量，所以选项A、B、C正确．
2．下列说法正确的是(　　 )
A．低频扼流圈对低频交流电有很大阻碍作用，而对高频交流电的阻碍较小
B．高频扼流圈对高频交流电有很大阻碍作用，而对低频交流电的阻碍作用较小
C．电感线圈在交流电路中有感抗来阻碍电流，电流越强感抗越大
D．电容器在交流电路中有容抗来阻碍电流变化，所以电容越大阻碍作用越强
解析：选B.低频扼流圈“通直流、阻交流”，对高频交流阻碍作用较大，高频扼流圈“通低频、通直流、阻高频”，对高频交流阻碍作用大，对低频交流阻碍作用小，选项A错误，选项B正确；线圈对交变电流的阻碍作用与电流强弱无关，选项C错误；由XC＝可知C越大，阻碍作用越小，选项D错误．
3．直流电源的电压与交流电源的电压的有效值相同，电感线圈的直流电阻不计，则下列图中灯泡最亮的是(　　)
解析：选D.电容器C、电感线圈L都对交变电流有阻碍作用，故A、B两图中灯不是最亮的；C图中灯被短路，灯泡不亮；D图中电容器C有隔直流作用，所以D中灯泡最亮．
4．(多选)下列对交流通过电容器的理解正确的是(　　 )
A．交变电流能够使电容器极板间的绝缘介质变成导体
B．交变电流定向移动的电荷通过电容器两极板间的绝缘介质
C．交变电流能够使电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交变电流“通过”了电容器
D．交变电流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器极板间的绝缘介质(击穿除外)
解析：选CD.电容器能让交变电流“通过”，实际上是通过充、放电来完成的．定向移动的电荷并没有从一极板到另一极板，但它的充、放电就完成了交流电“通过”的任务．
5．(多选)如图所示实验电路，直流电源电压与交流电源电压的有效值均为220 V，S为双刀双掷开关，下列叙述正确的是(　　)
A．当S掷向a、b时，电阻R的电压为220 V
B．当S掷向a、b时，电阻R的电压为0
C．当S掷向c、d时，电阻R的电压为0
D．当S掷向c、d时，电阻R的电压小于220 V
解析：选BD.接直流电源时，电路稳定后没有电流，电阻两端电压为0，故A错，B对；接交流电源时，电路中有电流，R两端电压不为零，故C错；由于电容对交流有容抗，与电阻R分压，因此R的电压小于220 V，D对．
6．(多选)如图所示，三个灯泡相同，而且足够耐压，电源内阻忽略．单刀双掷开关S接A时，三个灯亮度相同，那么S接B时(　　)
A．三个灯亮度不再相同
B．甲灯最亮，丙灯不亮
C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮
D．只有丙灯不亮，乙灯最亮
解析：选AD.S接A时，为交流电源，此时R、L、C对交变电流的阻碍作用相同；S接B时，变为直流电源，故三灯亮度不再相同，其中乙灯最亮，而丙灯不亮，故A、D正确．
7．如图所示的电路中，u是有效值为220 V的交流电源，C是电容器，R是电阻．关于交流电压表的示数，下列说法正确的是(　　 )
A．等于220 V　　　　　　 B．大于220 V
C．小于220 V D．等于零
解析：选C.虽然交变电流能通过电容器，但电容器对交流有阻碍作用，电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻的两端电压应小于电源电压，而电压表测的是电阻两端的电压，故选项C正确．
【B组　素养提升】
8．(2019·陕西西安检测)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，线圈的自感系数很大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL 解析：选C.当闭合开关时，L会阻碍电流的增大，所以流过L的电流只能逐渐增大，流过L的电流增大，则流过干路的电流增大，则电源的内电阻消耗的电压增大，路端电压减小，所以流过灯泡的电流会逐渐减小，一直到电路稳定．正常工作时，由于自感线圈L直流电阻值小于灯泡的阻值，通过线圈L的电流大于通过灯泡的电流；当断开开关时，由于电感线圈阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电阻，其方向与原来流过电阻的方向相反，且电流比灯泡原来的电流大，然后电流慢慢减小最后为0，故C正确，A、B、D错误．
9．(多选)如图所示，甲、乙两图中用交流电源，丙、丁两图中用直流电源，各电路图中灯泡、电容器、电压表示数都相同，则下列说法正确的是(　　 )
A．灯L1比灯L2亮
B．灯L3也能发光，但亮度最暗
C．灯L2和L4亮度相同
D．灯L4比灯L1亮
解析：选CD.电压表示数相同，说明交流电的有效值相同．甲图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用；乙图中电容器与灯L2并联，L2两端电压为电源两端电压；丙图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；丁图中电容器与灯L4并联，电流全部流过灯L4.综合以上分析，选项C、D正确．
10．用电压表检查如图所示的电路中的故障，测量Uad＝5.0 V，Uab＝0，Ubc＝5.0 V，Ucd＝0.则电路故障可能是(　　 )
A．滑动变阻器R1断路 B．电容器C被击穿
C．电阻R2断路 D．电感线圈L断路
解析：选D.当用电压表去检查电路故障时，如果电压表能与电源的两极接通，而与电压表并联的那部分电路没有完全短路，电压表就会有示数．即当电压表有示数时，电源两极与电压表两接线柱间的电路无断点．由Ua d＝Ub c＝5.0 V可知ab、cd间为通路，选项A、C错误；若电容器被击穿，电容器电阻变为0，则Ubc将为零，选项B错误，选项D正确．
11．如图所示的两个电路图中，电压表与电流表都是理想电表，电阻R相同．乙图中电感线圈的直流电阻与电阻R的阻值相等，甲图中电源电压与乙图中交流电压有效值相等，且内阻均可不计．则两图中电表的读数关系为(　　 )
A．U甲＝U乙　I甲＝I乙 B．U甲＜U乙　I甲＞I乙
C．U甲＞U乙　I甲＜I乙 D．U甲＞U乙　I甲＞I乙
解析：选B.电感线圈对交变电流有阻碍作用，自感系数越大，阻碍作用越大，阻碍作用的大小称为感抗；虽然电感线圈的直流电阻与电阻R的阻值相等，但电感线圈多了一个感抗，所以乙电路的电流小，即I甲＞I乙，电压表的读数U＝E－IR，所以U甲＜U乙，选项B正确．
12．如图所示的电路，M为一交流发电机，C为一平行板电容器，为使电流表示数增大，可行的办法是(　　)
A．使发电机的转速增大
B．使发电机的转速减小
C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质
D．使电容器两板间距离增大
解析：选A.由容抗XC＝知，电流表示数增大，可以是f、C增大，由C＝，C增大可以是εr增大，d减小，故C、D均错误；发电机转速增大，可使电压增大，f增大，电流表示数增大，故A正确，B错误．